一、概述

鋼鐵、石油化工、冶金、煤炭以及印染等行業(yè)的負荷在工作過程中產(chǎn)生大量諧波，對電力系統(tǒng)造成嚴重的污染，影響供電質(zhì)量。無源電力濾波裝置就近吸收諧波源產(chǎn)生的諧波電流，是抑制諧波污染的一種有效措施。無源電力濾波裝置主要由濾波電容器、空心濾波電抗器和無感電阻的適當組合而成，運行中與諧波源并聯(lián)，起濾波作用并兼顧無功補償和調(diào)壓的需要。由于它經(jīng)濟實用、結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、維護方便等原因，得到了廣泛的應用。

二、使用環(huán)境

☆安裝于戶內(nèi)或戶外

☆海拔高度不超過1000米（特殊地區(qū)可協(xié)商確定）

☆環(huán)境溫度為：－40℃～＋45℃

☆空氣相對濕度不超過85％

☆安裝運行地區(qū)應五劇烈振動，無有害氣體或蒸汽，無導電性或爆炸性塵埃

☆污穢等級按不小于Ⅲ級考慮，重污穢地區(qū)可協(xié)商確定

☆戶外安裝時，風速不大于35M／S，覆蓋厚度不大于10MM

☆地震烈度：8度

三、裝置型號表示法

注：尾注號代表意義

○：A—單星型◇：K—開口三角電壓保護△：W—戶外型

B—雙星型L—不平衡電流保護G—高原型

C—電壓差動保護

Q—橋式差動電流保護

Y—不平衡電壓保護

四、執(zhí)行標準

GB50227—1995《并聯(lián)電容器裝置設計規(guī)范》

DL／T604—1996《高壓并聯(lián)電容器裝置訂貨技術(shù)條件》

JB／8958—1999《自愈式高壓并聯(lián)電容器》

GB11032—2000《交流無間隙金屬氧化物避雷針》

GB10299—1988《電抗器》

DL／T653—1998《高壓并聯(lián)電容器用放電線圈訂貨技術(shù)條件》

GB／T14549—1993《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》

DL462—92《電壓并聯(lián)電容器用串聯(lián)電抗器訂貨技術(shù)條件》

GB／T15945—1995《電能質(zhì)量電力系統(tǒng)頻率允許偏差》

GB123259—1990《電能質(zhì)量供電電壓允許偏差》

GB12326—2000《電能質(zhì)量電壓波動和閃變》

GB／T15543—1995《電能質(zhì)量三相電壓允許不平衡度》

GB311.1—311.6《高電壓試驗技術(shù)》

GB311.1—311.6《高壓輸變電設備的絕緣配合》

GB1985《交流電壓隔離開關(guān)和接地開關(guān)》

GB11022《高壓開關(guān)設備通用技術(shù)條件》

五、結(jié)構(gòu)原理

無源電力濾波器主要由濾波電容器、濾波電抗器和無感電阻器等適合連接組成，完成濾除諧波兼無功補償?shù)淖饔谩Ｆ渲饕墓ぷ髟硎请娐返拇?lián)諧振，在某一個諧波頻率下，當電容器的容抗和電抗器的感抗相等時，其串聯(lián)等效電抗為很低值，對相應頻次諧波表現(xiàn)出低阻抗，從而有效的一直了流向系統(tǒng)或其它符合的諧波電流，改善了系統(tǒng)的電壓畸變。

按結(jié)構(gòu)和接線方式分，無源電力濾波器主要有以下幾種：單調(diào)諧波濾波器、雙調(diào)諧波濾波器、C型濾波器、高通濾波器等（見圖1）。單調(diào)諧波濾波器是工程中使用*多的濾波器，它僅對某一次諧波起濾波作用，特點是結(jié)構(gòu)簡單，但對元件的工作穩(wěn)定性要求高，較小的額定值改變會帶來較大的濾波效益劣化。雙調(diào)諧波濾波器同時吸收兩種頻率的諧波，實際上相當于兩個并聯(lián)的單調(diào)諧波濾波器，但減少了回路，基波損耗較小，只有一個電抗器承受全部沖擊電壓。這種濾波器結(jié)構(gòu)復雜，調(diào)諧困難，但在高壓大容量裝置中采用有一定的技術(shù)經(jīng)濟的優(yōu)越性。

高通濾波器對截至頻率以下的頻次呈現(xiàn)高阻抗，對截止頻率以上的頻次在寬廣的范圍內(nèi)呈現(xiàn)較低的阻抗值，可以一直高次諧波對系統(tǒng)的影響，其特點是基波損耗較小，阻抗頻率特性較好，結(jié)構(gòu)簡單，對工頻偏差及元件參數(shù)變化不敏感，故工程上應用較多。C型濾波器是一種新型濾波器，它的基波損耗很小，適合用在較低的頻次上，但它對工頻偏差幾元件參數(shù)變化比較敏感。

六、適合范圍

☆大功率整流裝置：例如電解鋁、中頻爐、軋機等，半導體器件在關(guān)斷與開通的過程中會產(chǎn)生與其接線方式有關(guān)的特征諧波，其流入系統(tǒng)的諧波電流會影響變壓器和電動機等的正常工作，造成其過載甚至燒毀。

☆電力機車：目前各國正在運行時用的電氣化鐵路機車大多采用交流25～35KV電源，有前應變電站兩相供電。這就不可避免的引起三相負荷不對稱，由此向電力系統(tǒng)中一并注入諧波電流和付序電流。一般在牽引變壓器的兩個供電臂上裝設容量相同的濾波器。

☆含鐵磁特性器件的負荷：如變壓器，鐵心電抗器等，當其工作在飽和狀態(tài)時，由于磁化曲線的非線性，會產(chǎn)生一定次數(shù)的諧波，其中以三次為主，當系統(tǒng)存在并聯(lián)補償電容器時，電容器的容抗和系統(tǒng)感抗的一個合適比例，就會造成三次諧波的嚴重放大。

七、裝置特點

☆成套性強：整套裝置包含：A）配電柜：內(nèi)含斷路器、隔離開關(guān)和電流互感器等；B）繼電保護屏：實現(xiàn)保護、自動投切、測量及通訊等功能；C）一次元件：包括濾波電容器、濾波電抗器、放電線圈、避雷器和噴逐式熔斷器等；D）鋼構(gòu)架及圍欄等。

☆裝置小型化：為運輸方便和減小占地面積，成套裝置結(jié)構(gòu)緊湊，布局合理，充分考慮了安裝和運行維護的簡單和直觀。

☆系列性能好：成套裝置的主設備、鋼構(gòu)架和零配件通用化適當劃分不同容量等級。對斷路器等控制設備、保護裝置和自動投切的選擇，以及單臺電容器的保護方式等充分尊重用戶的意見和建議，廠家按合同要求成套供貨。

☆靈活性強：可以滿足城市電網(wǎng)、農(nóng)村電網(wǎng)和重工業(yè)負荷對電能質(zhì)量的不同要求，可以同時補償無功，提高系統(tǒng)電壓，改善電壓畸變率。

☆適應性強：我國幅員遼闊，南北方、寒熱帶和高海拔等區(qū)域氣候條件差異大，成套裝置的不同設計充分滿足了其在不同氣候條件下的可靠運行。

八、訂貨須知

濾波裝置設計的基本任務是，在確定的系統(tǒng)和諧波源的條件下，以*少的投資達到母線電壓畸變率和諸如系統(tǒng)的各次諧波電流值符合規(guī)定的指標，滿足無功補償要求，并保證裝置**可靠和經(jīng)濟運行。為此，在濾波裝置設計之前，用戶要求提供以下信息：

系統(tǒng)主接線及設備（主變壓器、電纜等）參數(shù)

電網(wǎng)運行參數(shù)（電壓、頻率變化、電壓不平衡等）

系統(tǒng)的諧波阻抗特性

負荷特性（負荷的性質(zhì)、大小、諧波阻抗等）

諧波源的特性（諧波次數(shù)、幅值和波動性）

系統(tǒng)的背景諧波水平

無功補償要求和要求達到的諧波指標

如果原有并聯(lián)補償電容器，應提供其安裝位置、容量、電壓、接線方式及電抗率等